产生红外吸收的条件

（1）．辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量相等
    红外吸收光谱是分子振动能级跃迁产生的。因为分子振动能级差为0.05~1.0eV，比转动能级差（0.0001  0.05eV）大，因此分子发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随转动能级的跃迁，因而无法测得纯振动光谱，但为了讨论方便，以双原子分子振动光谱为例说明红外光谱产生的条件。若把双原子分子（A-B）的两个原子看作两个小球，把连结它们的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧，则两个原子间的伸缩振动，可近似地看成沿键轴方向的间谐振动。由量子力学可以证明，该分子的振动总能量(E)为：
          E= （ +1/2）h（=0，1，2，）
     式中为振动量子数（  =0，1，2，……）；E是与振动量子数相应的体系能量；为分子振动的频率。
      在室温时，分子处于基态（=0），E= 1/2•h，此时，伸缩振动的频率很小。当有红外辐射照射到分子时，若红外辐射的光子（L）所具有的能量（EL）恰好等于分子振动能级的能量差（△E振）时，则分子将吸收红外辐射而跃迁至激发态，导致振幅增大。分子振动能级的能量差为
                         △E振=△•h
    又光子能量为
                 EL=hL
    于是可得产生红外吸收光谱的第一条件为：
                 EL =△E振
                       即L=△•
    表明，只有当红外辐射频率等于振动量子数的差值与分子振动频率的乘积时，分子才能吸收红外辐射，产生红外吸收光谱。
     分子吸收红外辐射后，由基态振动能级（=0）跃迁至第一振动激发态（=1）时，所产生的吸收峰称为基频峰。因为△=1时，L=，所以基频峰的位置（L）等于分子的振动频率。
    在红外吸收光谱上除基频峰外，还有振动能级由基态（ =0）跃迁至第二激发态（ =2）、第三激发态（ =3），所产生的吸收峰称为倍频峰。
    由=0跃迁至=2时， △=2，则L=2，即吸收的红外线谱线（ L ）是分子振动频率的二倍，产生的吸收峰称为二倍频峰。
    由=0跃迁至=3时， △=3，则L=3，即吸收的红外线谱线（ L ）是分子振动频率的三倍，产生的吸收峰称为三倍频峰。其它类推。在倍频峰中，二倍频峰还比较强。三倍频峰以上，因跃迁几率很小，一般都很弱，常常不能测到。
    由于分子非谐振性质，各倍频峰并非正好是基频峰的整数倍，而是略小一些。以HCl为例：
基频峰（0→1）                     2885.9 cm-1           最强
二倍频峰（ 0→2 ）                5668.0 cm-1                 较弱
三倍频峰（ 0→3 ）                8346.9 cm-1                 很弱
四倍频峰（ 0→4 ）              10923.1 cm-1             极弱
五倍频峰（ 0→5 ）              13396.5 cm-1               极弱
     除此之外，还有合频峰（1+2，21+2，），差频峰（ 1-2，21-2， ）等，这些峰多数很弱，一般不容易辨认。倍频峰、合频峰和差频峰统称为泛频峰。

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